文档介绍：分类号: 密级: UDC: 编号: 工学硕士学位论文基于FPGA的目标识别与动态跟踪技术研究硕士研究生: 王秋帆指导教师: 赵 琳 教授企业导师: 孟 超 研究员学位级别: 工学硕士学科、专业: 控制工程所在单位: 自动化学院论文提交日期: 2015年5月论文答辩日期: 2015年6月学位授予单位: 哈尔滨工程大学ClassifiedIndex::: WangQiufanSupervisor: : ResearcherMengChaoAcademicDegreeAppliedfor: MasterofEngineeringSpecialty: ControlEngineeringDateofSubmission: May,2015DateofOralExamination: June,2015University: HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字):日期: 年 月 日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(□在授予学位后即可 □在授予学位12个月后 □解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字): 导师(签字):日期: 年 月 日 年 月 日摘 要计算机视觉技术在近几年来得到了迅猛的发展,已经在军用和民用方面得到了广泛的应用。如何正确的识别和跟踪目标是其中的一项重要技术。本文对目标识别方法和基于模板匹配的跟踪算法进行了详细的研究,在实现导弹的精确末制导方面发挥了重要的作用。首先,论文介绍了目标识别与动态跟踪技术的研究现状,并针对目标识别和动态跟踪技术中所用到的图像预处理方法进行推导、性能比较,应用环境分析,并将其在FPGA中实现性能验证。在此基础上,完成了三种运动目标检测方法的推导和适用范围分析,并给出了利用各个算法完成运动目标检测的效果对比、资源占用量对比和检测时间对比。其次,在目标识别算法的基础上,本文重点论述了基于模板匹配的运动目标跟踪方法。首先本文研究了经典的固定模板匹配算法,并实现其软件仿真。同时,分析了固定模板匹配算法的缺点和影响其跟踪精度的因素。针对由于运动目标在实际运动中产生的遮挡或形变问题导致的跟踪结果漂移的问题,提出了一种基于HASH感知和小波变换的目标跟踪算法,即利用正交余弦变换得到图像的HASH值作为模板更新的依据;同时利用小波变换得到的低频区域子图像进行匹配搜索以减少计算量,提高匹配速度。实验证明,这种匹配算法在目标存在旋转、缩放等形变时能正确跟踪目标,并且在保证跟踪精度的同时,提高跟踪系统的实时性。最后,本文将目标跟踪算法在Spartan-3E系列FPGA硬件系统中实现,实验了基于模板匹配的目标跟踪算法在单一背景,复杂背景和存在干扰条件下的跟踪效果。实验结果证明,该跟踪系统在三种条件下均能正确跟踪运动目标,具有良好的跟踪性能和实时性。关键词:目标识别;目标跟踪;模板匹配;’detectionandtrackingbasedontemplatematch,whichplaysprimaryrole